Hielo Seco

El hielo seco no parece un material peligroso. Llega en una caja de poliestireno para enfriar muestras, transportar alimentos, enfriar una junta de tubería o montar un rodamiento por contracción, y todo el mundo lo maneja con unos guantes de carga y una broma sobre la niebla. Luego alguien mete la caja en una furgoneta, o en una cámara, o en un ascensor, y cierra la puerta. Esta Charla de Seguridad sobre Hielo Seco (Charla de Seguridad / Charla de Cuadrilla) trata de lo que hay en esa caja cuando deja de ser sólido.

Aquí está la distinción que sostiene toda esta charla: el dióxido de carbono no sólo ocupa el lugar de su aire, sino que le hace respirar más fuerte, así que la atmósfera recluta a sus propios pulmones para dosificarle más deprisa. Un asfixiante simple de verdad, como el nitrógeno, es silencioso: desplaza el oxígeno y su cuerpo nunca protesta. El dióxido de carbono es el gas que su tronco encefálico usa para decidir con qué fuerza respirar, así que una concentración creciente aumenta su ventilación. Respira usted más hondo y más rápido justo en la atmósfera en la que cada respiración es el problema.

Dónde está el límite de esta charla#

El procedimiento de entrada a espacios con permiso corresponde a la charla de espacios confinados. El reconocimiento y los primeros auxilios de las lesiones por frío —incluida la larga lista de cosas que no hay que hacer— corresponden a la charla de estrés por frío. Los cilindros y sus accesorios corresponden a la charla de cilindros de gas comprimido. Y el motivo por el que una lectura normal de oxígeno no demuestra nada se desarrolla en la charla de monóxido de carbono. Esta charla trata de la aritmética de la sublimación, del estímulo respiratorio y del recipiente cerrado.

La aritmética que debería asustarle#

El hielo seco es dióxido de carbono sólido. Sublima a −78,5 °C (−109,3 °F), pasando directamente de sólido a gas sin dejar un charco que le avise.

Aquí va la conversión, y merece la pena hacerla en voz alta. El dióxido de carbono tiene una masa molar de unos 44 g/mol, así que un kilogramo son unos 22,7 moles. A temperatura ambiente y presión atmosférica un mol de gas ocupa unos 24,5 litros. Por tanto un kilogramo (2,2 libras) de hielo seco se convierte en unos 555 litros —más de medio metro cúbico— de dióxido de carbono gaseoso. De sólido a gas, eso es una expansión de aproximadamente 800 veces.

Ahora métalo en una habitación. Una pequeña cámara frigorífica o un contenedor de obra de 3 m × 2 m × 2,5 m son 15 metros cúbicos. El IDLH de NIOSH para el dióxido de carbono es 40.000 ppm, es decir, el 4 %. El 4 % de 15 metros cúbicos son 0,6 metros cúbicos de gas.

Eso es alrededor de 1,1 kg (2,4 libras) de hielo seco. Poco más de un kilo, sublimando en silencio en un espacio cerrado pequeño, basta para alcanzar una concentración inmediatamente peligrosa para la vida o la salud. Una sola caja de transporte contiene muchas veces esa cantidad.

Por qué el medidor del cinturón puede no salvarle#

El dióxido de carbono es aproximadamente 1,5 veces más pesado que el aire, así que fluye cuesta abajo y se acumula: en fosos, zanjas, sótanos, cámaras frigoríficas, cabinas de ascensor, reposapiés de furgoneta y el extremo bajo de cualquier suelo en pendiente. Medir en la boca de un espacio bajo le dice muy poco.

Y hay una trampa conocida. Al IDLH del 4 %, el dióxido de carbono ha desplazado sólo el 4 % de la atmósfera, así que el oxígeno baja de aproximadamente 20,9 % a unos 20,1 %. La definición de OSHA en 1926.1202 llama atmósfera deficiente de oxígeno a la que está por debajo del 19,5 por ciento por volumen. Un sensor de oxígeno en una atmósfera de dióxido de carbono en IDLH sigue marcando normal. El único instrumento que sirve es uno con sensor de dióxido de carbono, calibrado y con bump test.

Qué le hace el gas a su respiración#

Éste es el mecanismo, y es lo que separa al dióxido de carbono de cualquier otro asfixiante.

El aire exterior normal contiene un 0,04 % de dióxido de carbono. Su cuerpo usa el nivel de dióxido de carbono en sangre —no el de oxígeno— como señal principal para indicar al centro respiratorio del tronco encefálico con qué fuerza respirar. Aumente el dióxido de carbono que inhala y esa señal sube con él.

La respuesta publicada es la siguiente. El 1 % y el 1,5 % se toleran cómodamente. Hay muy poco estímulo respiratorio apreciable hasta que el dióxido de carbono inhalado supera aproximadamente el 2 %. Al 3 % hay aumentos medibles de la ventilación pulmonar y del volumen corriente. Al 7,5 %, los estudios encontraron que la frecuencia respiratoria y el volumen minuto se duplicaron a lo largo de unos diez minutos, junto con aumentos de la frecuencia cardíaca y la presión arterial.

Lea bien la consecuencia. Duplicar su volumen minuto duplica la velocidad a la que absorbe el gas. Los síntomas siguen la misma curva: dolor de cabeza, mareo, rubor, sudoración, confusión y después pérdida de consciencia. Y a concentraciones extremas el estímulo se invierte: la hipercapnia acaba deprimiendo y aboliendo el centro respiratorio que estaba estimulando.

De aquí salen dos puntos prácticos. Jadear en una atmósfera de dióxido de carbono no es pánico, es química: no lo interprete como alguien perdiendo los nervios. Y no puede aguantar la respiración y entrar corriendo a coger algo, porque aguantar la respiración es precisamente lo que una carga creciente de dióxido de carbono derrota antes.

Nunca en un recipiente hermético#

Ésta tiene una regla clara y un motivo claro.

El gas tiene que ir a alguna parte. Una carga de hielo seco en un recipiente estanco a gases puede provocar el fallo catastrófico del recipiente por sobrepresión. Las hojas de datos de los fabricantes son inequívocas: el hielo seco nunca debe almacenarse en un recipiente hermético. Use siempre un recipiente aislado y ventilado.

La misma lógica vale para los espacios donde hay personas. Los recipientes y equipos de dióxido de carbono no deben ubicarse en zonas enterradas o cerradas salvo que la ventilación esté diseñada para mantener baja la concentración. Eso significa nada de hielo seco en una cabina de vehículo cerrada, ninguna caja en un ascensor, ningún arcón en un almacén sin ventilar. Si viaja en un vehículo, va en un espacio de carga ventilado y con una ventana abierta, no en el asiento del acompañante.

Contacto frío#

A −78,5 °C (−109,3 °F) el hielo seco causa lesión por frío rápida en piel y ojos al contacto. Manéjelo con guantes aislantes y pinzas, nunca con las manos desnudas, y use protección ocular al partirlo o triturarlo, porque las esquirlas están a la misma temperatura. El reconocimiento y los primeros auxilios de la lesión por frío están en la charla de estrés por frío; lo que añade esta es que con el hielo seco la gente lo subestima especialmente, porque no se nota húmedo ni parece un riesgo de quemadura.

Dónde está la obligación#

No existe una norma de OSHA específica para el hielo seco. Dígalo claramente en vez de dar a entender que la hay.

El límite de exposición se aplica mediante 1926.55 y la Tabla Z-1 de 1910.1000: el PEL de OSHA para el dióxido de carbono es 5.000 ppm como TWA de 8 horas. NIOSH recomienda las mismas 5.000 ppm TWA más un límite de corta duración de 30.000 ppm a 15 minutos, y el valor límite umbral de la ACGIH coincide: 5.000 ppm TWA y 30.000 ppm STEL. NIOSH y ACGIH son normas de consenso, no reglamentos de OSHA. El IDLH es 40.000 ppm.

1926.55 fija además el orden: primero controles de ingeniería y administrativos siempre que sea factible. Para el hielo seco eso significa ventilación y control de cantidad, no respiradores, y conviene señalar que un respirador purificador de aire no hace nada contra el dióxido de carbono. 1926.1202 y la Subparte AA rigen cualquier espacio que cumpla la definición de espacio confinado, y 1926.21(b)(2) obliga al empleador a instruir a los trabajadores en reconocer y evitar estas condiciones. Donde nada específico alcanza el peligro, sigue aplicando la Sección 5(a)(1).

¿Qué puede salir mal?#

Meter hielo seco en una cabina cerrada y conducir con las ventanillas subidas.

Guardar una caja en una cámara, contenedor o almacén sin ventilación, de modo que el primero en entrar por la mañana se lo encuentra.

Cerrar hielo seco en un recipiente hermético, que se sobrepresiona y revienta.

Dar por limpio un espacio con una lectura de oxígeno, cuando nada medía dióxido de carbono.

Medir en lo alto de un foso o de una boca, cuando el gas se ha acumulado en el fondo.

Interpretar el jadeo de un compañero como pánico en vez de como la atmósfera actuando sobre él.

Aguantar la respiración para entrar corriendo a recuperar algo de un espacio que sabe que está lleno.

Manipularlo con las manos desnudas, o triturarlo sin protección ocular.

¿Cómo lo gestionamos correctamente?#

Pida y conserve sólo la cantidad necesaria, porque el peligro es directamente proporcional a la masa.

Use únicamente recipientes aislados y ventilados, nunca nada estanco a gases.

Almacene y transporte en espacios ventilados, nunca en una cabina, ascensor, furgoneta cerrada o local sin ventilar.

Vigile con un sensor de dióxido de carbono donde se guarde cualquier cantidad en zona cerrada, calibrado y con bump test, y mida en el punto bajo.

Ventile mecánicamente y confirme con el medidor, no por cómo se siente el espacio.

Trate cualquier espacio con hielo seco como potencial espacio confinado y aplique el procedimiento de entrada.

Manipule con guantes aislantes, pinzas y protección ocular, nunca con las manos desnudas.

Ante cualquier desplome, no entre. Dé la alarma, ventile desde fuera y siga el plan de rescate: el espacio que tumbó a uno le tumbará a usted.

Saque al aire libre y derive a valoración médica a quien tenga dolor de cabeza, mareo, falta de aire o confusión, e indique que se sospecha exposición a dióxido de carbono.

Antes de empezar#

• Confirme cuánto hielo seco va a llegar y si bastaría una cantidad menor.
• Confirme que el recipiente está ventilado y no es hermético.
• Confirme dónde se va a guardar y que el espacio está ventilado.
• Confirme cómo se transportará y que nadie comparte cabina cerrada con él.
• Confirme que su monitor tiene sensor de dióxido de carbono, está calibrado y con bump test.
• Confirme que todo espacio bajo se medirá a la profundidad de trabajo antes de entrar.
• Confirme que hay guantes aislantes, pinzas y protección ocular en obra.
• Confirme que todos saben que nadie entra tras un desplome sin plan de rescate.

Hablemos del tema#

• ¿Dónde va a pasar la noche el hielo seco, y quién abre esa puerta mañana por la mañana?
• ¿Cómo lo llevaríamos hasta el tajo sin que nadie comparta un espacio cerrado con él?
• Si alguien saliera de la cámara sin aliento y confuso, ¿qué haríamos?
• ¿Qué puntos bajos de nuestra área de trabajo retendrían este gas?

En resumen#

El dióxido de carbono no sólo ocupa el lugar de su aire: le hace respirar más fuerte, así que la atmósfera recluta a sus propios pulmones para dosificarle más deprisa. A diferencia del nitrógeno, asfixiante simple y silencioso, el dióxido de carbono es la señal que su tronco encefálico usa para fijar su respiración: el aire normal tiene un 0,04 %, el 1–1,5 % se tolera cómodamente, hay poco estímulo respiratorio hasta cerca del 2 %, al 3 % hay aumentos medibles de ventilación y volumen corriente, y al 7,5 % los estudios encontraron que la frecuencia respiratoria y el volumen minuto se duplicaron en unos diez minutos —duplicando la velocidad a la que lo absorbe— antes de que la hipercapnia extrema acabe deprimiendo y aboliendo el estímulo. Así que jadear es química, no pánico, y aguantar la respiración es el plan equivocado. La escala es la otra mitad: el hielo seco sublima a −78,5 °C (−109,3 °F), y un kilogramo (2,2 libras) se convierte en unos 555 litros de gas —más de medio metro cúbico, unas 800 veces su volumen sólido. En una cámara o contenedor de 15 m³, alcanzar el IDLH de 40.000 ppm (4 %) requiere sólo unos 1,1 kg (2,4 libras) de hielo seco sublimado. El gas es aproximadamente 1,5 veces más pesado que el aire y se acumula abajo, así que mida a la profundidad de trabajo; y tenga en cuenta que al 4 % de dióxido de carbono el oxígeno sólo baja de 20,9 % a unos 20,1 %, muy por encima de la línea del 19,5 % de deficiencia de oxígeno de OSHA en 1926.1202, de modo que un sensor de oxígeno lee como normal una atmósfera en IDLH. Mida dióxido de carbono específicamente. Nunca almacene hielo seco en un recipiente hermético —una carga sellada puede provocar el fallo catastrófico del recipiente por sobrepresión— ni en una cabina cerrada, un ascensor o un local sin ventilar. A −78,5 °C causa lesión por frío rápida en piel y ojos: use guantes aislantes, pinzas y protección ocular. No hay norma de OSHA específica para el hielo seco: el PEL del dióxido de carbono es 5.000 ppm TWA de 8 horas (Tabla Z-1 de 1910.1000 vía 1926.55), con NIOSH y ACGIH ambos en 5.000 ppm TWA y 30.000 ppm STEL —consenso, no OSHA—, y 1926.55 exige controles antes que EPP, lo cual importa porque un respirador purificador de aire no hace nada contra el dióxido de carbono.

Preguntas frecuentes sobre el hielo seco#

¿Cuánto gas produce realmente el hielo seco?

Mucho más de lo que la gente espera. El dióxido de carbono tiene una masa molar de unos 44 g/mol, así que un kilogramo (2,2 libras) de hielo seco son unos 22,7 moles, y a temperatura y presión ambiente eso son unos 555 litros —más de medio metro cúbico de gas, una expansión de aproximadamente 800 veces su volumen sólido. En una cámara de 15 m³, unos 1,1 kg (2,4 libras) sublimando bastan para alcanzar el IDLH de 40.000 ppm (4 %).

¿Lo detectará mi monitor de gases?

Sólo si tiene sensor de dióxido de carbono. Un sensor de oxígeno no le avisará a tiempo: al IDLH del 4 % de dióxido de carbono, el oxígeno ha bajado sólo de aproximadamente 20,9 % a 20,1 %, cómodamente por encima del umbral de 19,5 % de deficiencia de oxígeno de 1926.1202. Compruebe qué mide su instrumento, que esté calibrado y con bump test, y mida en el punto bajo, porque el gas es más pesado que el aire.

¿Por qué es distinto el dióxido de carbono de otros asfixiantes?

Porque no se limita a desplazar su aire: está dirigiendo activamente su respiración. Su centro respiratorio usa el dióxido de carbono en sangre para fijar con qué fuerza respira, así que una concentración creciente aumenta su ventilación: al 7,5 % los estudios registraron que la frecuencia respiratoria y el volumen minuto se duplicaban en unos diez minutos. Eso duplica su velocidad de absorción. El nitrógeno, en cambio, no produce ninguna señal: es silencioso.

¿Puedo aguantar la respiración y entrar rápido a coger algo?

No, y ésta es una de las creencias más peligrosas sobre este gas. Una carga creciente de dióxido de carbono es precisamente lo que derrota antes el aguante de la respiración, porque las ganas de respirar las manda el dióxido de carbono, no la falta de oxígeno. Va a respirar, y va a respirar más fuerte de lo normal. Ventile el espacio y mídalo.

¿Por qué no puede ir el hielo seco en un recipiente cerrado?

Porque el gas no tiene adónde ir. Al sublimar genera un volumen de gas muy grande, y una carga de hielo seco en un recipiente estanco a gases puede provocar el fallo catastrófico del recipiente por sobrepresión. Las hojas de datos del producto son explícitas: el hielo seco nunca debe almacenarse en un recipiente hermético. Use siempre un recipiente aislado y ventilado.

¿Es seguro llevar hielo seco en un vehículo?

Sólo en un espacio de carga ventilado, nunca en una cabina cerrada con personas. El dióxido de carbono es más pesado que el aire y se acumula en los reposapiés, y el interior de un vehículo es un volumen cerrado pequeño: la aritmética de arriba se aplica con una habitación mucho menor. La guía para equipos y almacenamiento de dióxido de carbono es que no deben ubicarse en zonas enterradas o cerradas salvo que la ventilación esté diseñada para mantener baja la concentración.

¿Qué protege a un trabajador del dióxido de carbono? ¿Sirve un respirador?

Un respirador purificador de aire no hace nada contra el dióxido de carbono. Los cartuchos y las mascarillas antipolvo son irrelevantes aquí. 1926.55 fija de todos modos el orden correcto: primero controles de ingeniería y administrativos siempre que sea factible, es decir, ventilación, control de cantidad y no meter el material en espacios cerrados ocupados. Donde la protección sea realmente necesaria, significa aire suministrado o SCBA, que es trabajo planificado, no una respuesta improvisada.

Descargue el PDF de la charla sobre hielo seco#

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Charlas de seguridad relacionadas#

• Espacios Confinados
• Intoxicación por Monóxido de Carbono
• Estrés por Frío
• Cilindros de Gas Comprimido

Fuentes#

• NIOSH, Pocket Guide to Chemical Hazards — Carbon Dioxide: https://www.cdc.gov/niosh/npg/
• EPA, Appendix B — Overview of Acute Health Effects of Carbon Dioxide: https://www.epa.gov/sites/default/files/2015-06/documents/co2appendixb.pdf
• OSHA, 29 CFR 1926.1202 — Definitions, Confined Spaces in Construction: https://www.osha.gov/laws-regs/regulations/standardnumber/1926/1926.1202

Esta charla es orientación general de concienciación con fines formativos. No es asesoramiento médico y nada en ella constituye un diagnóstico. Toda persona con sospecha de exposición a dióxido de carbono o lesión por frío debe ser trasladada al aire libre y valorada por un profesional sanitario cualificado, al que debe informarse de que se sospecha exposición a dióxido de carbono.

Written by FieldSafetyTalk's safety professional — a CSP, ASP, CHST and OSHA Authorized Outreach Trainer with 14+ years of international construction safety experience across federal, heavy civil, and industrial projects.

Peligros cubiertos